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時間：2018-9-26 瀏覽次數(shù)：
如何控制陰極電泳涂裝的質(zhì)量和成本
一、前言
產(chǎn)品涂裝質(zhì)量和涂裝成本不僅是涂裝廠家十分關(guān)注的重要問題，而且也是影響涂裝產(chǎn)品用戶切身利益的重要問題。因此，涂裝質(zhì)量和成本控制便是我們要探討的一個重要問題。
在電泳涂裝中，涂裝質(zhì)量和生產(chǎn)成本不僅與固有的條件如涂裝線的技術(shù)設(shè)計(jì)、安裝以及工藝設(shè)備的完善等有密切的關(guān)系，而且與生產(chǎn)、技術(shù)管理者的管理水平和管理質(zhì)量有著更重要的關(guān)系。在已有的條件下，在涂裝生產(chǎn)的管理中，我們應(yīng)抓住哪些環(huán)節(jié)，如何設(shè)置控制點(diǎn)及應(yīng)采取什么措施？本文提出作者的看法和意見，與讀者共同商榷。
二、陰極電泳涂裝典型工藝流程：
產(chǎn)品涂裝質(zhì)量和涂裝成本的影響因素各不相同，因此其管理方法和控制點(diǎn)亦不相同，現(xiàn)分別加以敘述。
三、質(zhì)量控制
從電泳涂裝的工藝流程可以看出，影響涂裝質(zhì)量主要是如下幾道工序：
清除焊渣、毛刺；除油除銹；磷化(含表調(diào))；水洗；電沉積后洗；干燥固化。
1.清除焊渣、毛刺
該工序往往是在預(yù)涂件上線之前進(jìn)行的。處理質(zhì)量是否達(dá)到要求，不僅關(guān)系著預(yù)涂件有關(guān)部位涂膜的附著力，而且亦影響涂裝產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。這是因?yàn)楹冈兔痰耐钩霾�、焊渣中被燒焦的碳素成份等物質(zhì)不清除，不僅降低預(yù)涂件表面的平整度，而且將降低該部位的導(dǎo)電性能。
該工序多采用手工處理，為了保證處理質(zhì)量，關(guān)鍵是質(zhì)檢措施的到位。
質(zhì)檢要求：毛刺打平，焊渣除凈。
2.除油除銹
該工序是表面處理最為重要的工序，其處理質(zhì)量的好壞是保證涂膜質(zhì)量之關(guān)鍵所在。
該工序的處理方法較為常見的是酸洗法(或“二合一”法)、“超聲波”法，影響處理質(zhì)量的因素雖略有不同，但亦有共同點(diǎn)，如：預(yù)涂件材質(zhì)及其表面狀態(tài)；工作液的種類，性能及其pH值、操作溫度、Fe2+離子含量以及工作液的使用周期等。質(zhì)量控制應(yīng)關(guān)注工作液的pH值、浴溫和工作周期。當(dāng)處理效果明顯下降、采用提高工作液pH值(或溫度)均無起色時，主要是工作液使用周期過長所致。此時，為了保證處理質(zhì)量應(yīng)采取果斷措施：更換新液。
質(zhì)檢要求：預(yù)涂件表面無油污、銹蝕和氧化皮；表面平整。
3.磷化(表調(diào))
電泳涂裝要求涂件有較高的磷化質(zhì)量，如磷化膜要均勻、細(xì)致等。為了保證磷化質(zhì)量，磷化前預(yù)涂件表面預(yù)先經(jīng)過“表調(diào)”必不可少。
影響磷化質(zhì)量的因素除與磷化產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)外，最主要的是工作液的溫度、總酸度、游離酸度、促進(jìn)劑濃度等。這些工藝參數(shù)因磷化產(chǎn)品的不同而異。管理者及其檢測人員應(yīng)定期、不定期地做好監(jiān)控工作，切實(shí)控制好這些參數(shù)。
質(zhì)檢要求：a.磷化膜細(xì)致、均勻；b.膜厚1～3μm。
4.水洗
磷化后水洗的目的不僅是清除預(yù)涂件表面殘存磷化液和藥劑，以避免降低電泳涂膜的附著力，而且在于避免將這些殘存的磷化液和藥劑帶進(jìn)下道工序工作液——電泳漆液，從而避免引起兩個不良后果：
A.污染電泳漆液、降低其穩(wěn)定性和電泳特性，從而降低電泳涂膜的質(zhì)量；
B.由于電泳漆液受到了污染，其穩(wěn)定性受到了干擾和破壞，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)凝聚沉淀、甚至變質(zhì)報廢，這不僅直接地影響涂裝生產(chǎn)的正常進(jìn)行，而且將嚴(yán)重地降低涂料利用率從而導(dǎo)致涂裝成本大幅度增加。因此，對該工序質(zhì)量把關(guān)其重要性僅次于對電沉積質(zhì)量的把關(guān)。
質(zhì)檢要求：
a.預(yù)涂件表面不得返銹(發(fā)黃)；
b.預(yù)涂件洗水滴液：電導(dǎo)率＜50μs/cm；PH＜6.5。
應(yīng)指出，該工序?qū)ο此|(zhì)要求較高，這是保證水洗質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)及其管理者應(yīng)做好純水生產(chǎn)水質(zhì)的監(jiān)控工作，把好質(zhì)量關(guān)。
5.電沉積
該工序是整個電泳涂裝的中心環(huán)節(jié)，涂裝線的成功與否皆賴于此，因此，管理的重點(diǎn)、難點(diǎn)亦集中于此。前面所有工序即前處理質(zhì)量如何亦將在此得到“反饋”。
除了前處理質(zhì)量應(yīng)獲得足夠的保證外，要獲得較好的涂膜質(zhì)量，此道工序至少還應(yīng)提供如下條件：
各工藝參數(shù)均處于正常范圍、乳化效果、電泳特性均佳的電泳漆液；
足夠的陽極電能、穩(wěn)定的電壓(經(jīng)整流)和陽極液循環(huán)系統(tǒng)；
繼系電泳槽液長期穩(wěn)定的循環(huán)攪拌系統(tǒng)、恒溫裝置、超濾裝置和純水裝置。
當(dāng)然，電泳槽液及其相關(guān)工作液運(yùn)行狀態(tài)必須控制在正常范圍內(nèi)，配備、配全相關(guān)檢測設(shè)施和操作人員亦是必不可少的。
電泳涂裝生產(chǎn)的管理人員其職責(zé)是通過自己的辛勤、智慧和一切技術(shù)手段，使上述裝置和系統(tǒng)運(yùn)行正常、完好，以保證電泳槽液始終處于良好狀態(tài)，以利于電沉積的正常進(jìn)行，從而獲得我們所期待的涂膜質(zhì)量。
質(zhì)檢要求：
電泳漆液均勻、細(xì)膩，呈均相狀態(tài)；
漆液固含量、顏基比、電導(dǎo)率、pH值(助劑含量)、浴溫及施工電壓(電流)均處于正常范圍。
6.電沉積后洗
此道工序的目的是：
1).洗凈涂件表面電沉積后夾帶的多余涂料，回收重復(fù)利用，以提高涂料利用率。此項(xiàng)任務(wù)由超濾液在槽上沖洗和循環(huán)液沖洗箱內(nèi)完成；
2).用純水(或自來水)洗凈經(jīng)超濾液洗后仍洗不凈的少許涂料殘跡，為獲得外觀質(zhì)量好的涂膜創(chuàng)造條件。
質(zhì)檢要求：
洗液流量，壓力均正常；
手觸濕膜：干凈；
指壓濕膜：壓印明顯—涂膜厚度可望獲得保證。
7.干燥固化
此道工序關(guān)鍵是烘烤時間和溫度要得到足夠的保證。
質(zhì)檢要求：
a.對剛出烘爐涂件的檢測：
涂膜不發(fā)黃、發(fā)脆，如出現(xiàn)上述情況，說明烘烤溫度過高；趁熱觸摸涂件不粘手，如粘手，說明溫度偏低，涂膜內(nèi)在質(zhì)量將降低；涂膜色澤正常。
b.儀器檢測涂膜厚各項(xiàng)指標(biāo)均符合質(zhì)量技術(shù)要求。
8.其他
保持整潔的操作環(huán)境，防止污物或懸鏈軌道上的銹跡、塵�；驖櫥偷袈淙敫鞴ぷ饕�(特別電泳漆液)和涂件上，造成“二次污染”，這也是一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)。
四、成本控制
降低涂裝成本可以從如下幾方面入手：
1.隨時了解和掌握該領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合涂裝線運(yùn)行使用情況，不失時機(jī)地引進(jìn)一些新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，不斷地進(jìn)行技術(shù)更新或改造，在提高產(chǎn)品涂裝質(zhì)量的同時，提高工效和降低材料、能源消耗，努力降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。
a.引用高新技術(shù)
國內(nèi)目前在電泳涂裝中已得到實(shí)際應(yīng)用的主要有兩項(xiàng)：
第一項(xiàng)是超聲波除油除銹技術(shù)。由于超聲波的“空化”作用和配套工作液的“剝離”作用，對預(yù)涂件表面的油污和銹跡具有較強(qiáng)的清洗效果，特別對一些表面狀態(tài)主要是油污帶有輕微銹跡材質(zhì)為A3的冷軋板件，效果更好，其綜合效益(表面處理質(zhì)量、處理成本、環(huán)保、操作安全性、自動化程度等)則更為顯著。但對熱軋板件宜慎重。
第二項(xiàng)為遠(yuǎn)紅外涂膜烘烤技術(shù)。由于遠(yuǎn)紅外烘箱具有啟動快、占地少、設(shè)備投資費(fèi)用相對減少等特點(diǎn)，也日益受到人們的推崇；與遠(yuǎn)紅外相比，“高紅外”涂膜烘烤技術(shù)則更勝一籌。例如，它啟動的時間僅幾秒(遠(yuǎn)紅外則需30min左右)，占地僅為遠(yuǎn)紅外烘箱的1/3～1/2，烘烤時間縮短至十多分鐘，可以更大地提高生產(chǎn)效率等。該項(xiàng)技術(shù)在一些單位也得到了比較成功的應(yīng)用。當(dāng)然，在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時，應(yīng)具備一定的技術(shù)力量，如能勝任其設(shè)備的保養(yǎng)、維修等，但在自動溫控系統(tǒng)、易耗件的供應(yīng)等問題所導(dǎo)致的后續(xù)問題上，應(yīng)有“打提前量”的思想準(zhǔn)備。
b.復(fù)合陽極材質(zhì)的選擇
在陰極電泳涂裝中，復(fù)合陽極是個關(guān)鍵的裝置。由于陽極處于酸性溶液中工作，除具有良好的導(dǎo)電性外，“耐腐蝕”又是對其另一嚴(yán)格要求。因?yàn)槟透g，不僅可以延長陽極的使用壽命，降低其更換頻率從而降低材料消耗，而且可以提高工效和生產(chǎn)率，這對降低涂裝成本具有十分重要的意義。
陽極材質(zhì)的選擇視涂料中和劑的不同而不同；極罩則宜選擇阻值小、化學(xué)穩(wěn)定性好又具有柔韌性和強(qiáng)度的材料。
c.完善配套設(shè)施
在電泳涂裝的設(shè)計(jì)中，有些配套裝置因資金問題往往得不到用戶的重視而放棄。其實(shí)不然，有些配套設(shè)施投入時雖然增加了一筆購置費(fèi)用，但由于在生產(chǎn)中充分發(fā)揮了它的作用而收到了預(yù)想不到的效果和經(jīng)濟(jì)效益。最典型的是與電泳槽配套的超濾裝置。它具有如下作用：利用其超濾液閉路沖洗泳后涂件，可以提高涂料利用率(據(jù)測算，利用率可以從75～80%提高至95%以上)；調(diào)整電泳槽液，使其保持長期穩(wěn)定，為生產(chǎn)的正常進(jìn)行創(chuàng)造條件；降低沖洗水耗；減少環(huán)境污染等等�？芍^利國、利廠、利民，綜觀全局這筆投資是值得的。
d.改進(jìn)水洗流程，降低水耗
經(jīng)分析，在電泳涂裝的各水洗工序中，一些后道水洗工序的洗水排水可返回作前道工序洗水之用，如磷化后水洗。電沉積后純水洗的排水，至少可返回作除油除銹、預(yù)洗等工序后洗水之用，從而不僅可以減少污水的排放量，而且可以節(jié)約洗水水耗1/3以上。
2.選購品質(zhì)優(yōu)、經(jīng)濟(jì)性好的涂料產(chǎn)品
在電泳涂裝中，涂料消耗約占整個涂裝成本的1/4～1/3。涂料種類和品質(zhì)不僅是影響涂膜質(zhì)量的重要因素，而且也是影響涂裝成本的重要因素。因此，涂料的選購就是個十分重要的問題。在選購時，不僅要考核其質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)，而且在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，還應(yīng)考核其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，例如固體份含量，因?yàn)樵谕荣|(zhì)量技術(shù)指標(biāo)(或同單價)的涂料中，固含量越高，其利用率就越高，其經(jīng)濟(jì)性就越好。
3.提高工藝管理水平，既要防止和避免電泳槽液的化學(xué)、物理沉淀，又要做好涂料的回收利用工作，措施是：采取一切措施，把好各重要關(guān)口，隔絕一切雜質(zhì)離子的可能來源，防止雜質(zhì)離子對電泳槽液的污染、破壞，以避免或最大限度地減少電泳槽液的化學(xué)沉淀，其中包括控制好電泳槽液的pH值，防止pH值過高或堿性物質(zhì)進(jìn)入陰離子電泳槽，從而造成電泳漆液的中心沉淀。請注意：上述的沉淀是“不可挽回的”損失。
密切關(guān)注電泳槽液的檢查過濾、超濾、熱交換等循環(huán)系統(tǒng)有無異常，非特殊情況，不允許停止攪拌；根據(jù)季節(jié)、溫度、生產(chǎn)節(jié)奏的不同，隨時掌握槽液溶劑的消耗、揮發(fā)和含量的變化情況，定時不定時地補(bǔ)加適量相關(guān)溶劑。其目的都是為了保持電泳槽液的良好分散性和穩(wěn)定性，以避免和防止電泳槽液的物理沉淀。
控制好相關(guān)參數(shù)，如電泳槽液的固含量、電泳時間、浴溫、施工電壓、溶劑含量等，在保證涂膜厚度，滿足質(zhì)量技術(shù)要求的前提下，上述參數(shù)不宜過大，否則，涂膜過厚將增加涂料單耗。槽液固含量不宜過大或過�。哼^大，泳后涂件涂料夾帶流失增加；過小，槽漆液粘性下降，沉淀增加。提高超濾效果、不輕易排放超濾液等。上述措施都是為了降低涂料消耗，從而提高其利用率。
嚴(yán)禁涂料“跑、冒、漏”，做好點(diǎn)滴回收，如遇涂料物理沉淀，可采取相應(yīng)措施，使其“起死回生”，把涂料損失減少到最低程度。
抓好其它化工材料的選購、生產(chǎn)消耗管理工作，如磷化液選購時宜選常溫或低溫型、稀釋比大的產(chǎn)品，在同等單價的情況下，無疑上述產(chǎn)品將具有更好的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)然，用戶如有技術(shù)條件，有些化學(xué)工作液如能自己配制，總比購買成品合算，如除銹液、脫脂液、磷化液等。
有時操作技巧也可以減少化材消耗，如電泳槽液在夏、秋高溫季節(jié)，如停產(chǎn)，可利用冷機(jī)維護(hù)槽液始終控制在浴溫下限(如23～25℃)區(qū)域，既保證了電泳槽液的穩(wěn)定，又減少了有機(jī)溶濟(jì)的揮發(fā)損耗，亦不失為一個好的管理方法。
五、處理好質(zhì)量控制和成本控制之間的辯證關(guān)系
在電泳涂裝中，質(zhì)量控制和成本控制是一個不可分割的有機(jī)整體。
例如，提高了產(chǎn)品涂裝質(zhì)量，使合格——優(yōu)質(zhì)品率大幅提高，降低乃至消除次品率，將返工率減小到最低限度甚至為零，無疑就是降低涂裝成本最為有效的措施。又如我們在選購電泳涂料時，涂料的細(xì)度、沉淀性等不僅是影響電泳槽液穩(wěn)定的重要因素而且也是影響涂料利用率的重要因素，如果這兩項(xiàng)指標(biāo)選擇好了，不僅為提高涂料的穩(wěn)定性從而提高涂膜質(zhì)量創(chuàng)造了條件，而且也為提高涂料利用率奠定了基礎(chǔ)。由此可見，在兩手抓產(chǎn)品質(zhì)量和涂裝成本的同時，緊緊抓住質(zhì)量不松手，才是抓住了問題的根本。
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